(57)【要約】  【課題】  ２波長モノリシックレーザダイオードを用い、レーザ光のパワー低減を改善し、良好な記録再生を行うことができ、しかも光学系のコストダウンも図れる光ピックアップを提供する。  【解決手段】  ＤＶＤ用レーザが２波長モノリシックレーザダイオード１から出射され、２波長片面回折素子２でメインビームと２個のサブビームに分光され、偏光ビームスプリッタ３を通過して所定素子を介して光ディスクの記録面に照射される。光ディスク上でＤＶＤ用のメインビームと２個のサブビームの各光スポットを示す楕円の長軸方向がトラッキング方向に対して斜めになる。光ディスクからの反射光は所定の光学素子を介して偏光ビームスプリッタ３に入射されて反射され、更にシリンドリカルレンズ４で収束され、光検出器５の受光面のＤＶＤ用受光部に入射され、ＤＶＤの再生信号として電気信号に変換される。【選択図】      図１
2006012303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに情報を光学的に書き込んだり、光ディスクに記録された情報を光学的に読
み出したりする光ピックアップにおいて、互いに波長が異なるＣＤ用レーザ光とＤＶＤ用
レーザ光を出射する２波長モノリシックレーザダイオードと、この２波長モノリシックレ
ーザダイオードから出射されたＣＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光を分光する２波長
片面回折素子と、この２波長片面回折素子を通過したレーザ光を光ディスク側へ導くため
に通過させる共に光ディスクからの反射光を反射させて光検出器側に導くための偏光ビー
ムスプリッタと、この偏光ビームスプリッタで反射された反射光に非点収差を与えるシリ
ンドリカルレンズと、このシリンドリカルレンズを通過した収束光を受光できるように受
光面におけるＣＤ用受光部をＤＶＤ用受光部よりずらして配置した光検出器とを備え、光
ディスク上の光スポットを示す楕円の長軸方向がトラッキング方向に対して斜めになるよ
うにする光学系を構成し、この光学系に合うように前記光検出器の受光部を受光面に配置
した構成を有することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
光ディスクに情報を光学的に書き込んだり、光ディスクに記録された情報を光学的に読
み出したりする光ピックアップにおいて、互いに波長が異なる第１のレーザ光と第２のレ
ーザ光を出射するモノリシックレーザ発光手段と、このモノリシックレーザ発光手段から
出射された第１のレーザ光または第２のレーザ光を分光する片面分光手段と、この片面分
光手段を通過したレーザ光を光ディスク側へ導くために通過させる共に光ディスクからの
反射光を反射させて光検出器側に導くための偏光手段と、この偏光手段で反射された反射
光に非点収差を与える非点収差手段と、この非点収差手段を通過した収束光を受光できる
ように受光面における第１のレーザ反射光用受光部を第２のレーザ反射光用受光部よりず
らして配置した光検出器とを備え、光ディスク上の光スポットを示す楕円の長軸方向がト
ラッキング方向に対して斜めになるようにする光学系を構成し、この光学系に合うように
前記光検出器の受光部を受光面に配置した構成を有することを特徴とする光ピックアップ
。
【請求項３】
前記第１のレーザ光はＣＤ用レーザ光であり、前記第２のレーザ光はＤＶＤ用レーザ光
であることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記モノリシックレーザ発光手段は２波長モノリシックレーザダイオードであることを
特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記片面分光手段は２波長片面回折素子であることを特徴とする請求項２に記載の光ピ
ックアップ。
【請求項６】
前記偏光手段は偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項２に記載の光ピッ
クアップ。
【請求項７】
非点収差手段はシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項２に記載の光ピッ
クアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ（コンパクト・ディスク）や、ＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディ
スク）などの光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ディスク記録再生装置に備え
られる光ピックアップに関し、特に、光ピックアップおける光学系の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は第１の従来の光ピックアップにおける光学系の構成を模式的に示す図である。
この光ピックアップの光学系は、２波長ハイブリッドレーザダイオード９１、２波長両面
回折素子９２、偏光ビームスプリッタ９３、光軸補正素子９４、光検出器９５、１／４波
長板９６、アッパーミラー９７などを備えている。
【０００３】
２波長ハイブリッドレーザダイオード９１は、半導体チップを２個使用しており、図示
しない台座に取付けられていて、ＣＤ用のレーザ光ａとＤＶＤ用のレーザ光ｂが各半導体
チップから個別に出射されるようになっている。２波長ハイブリッドレーザダイオード９
１は台座に取付けられているため、半導体チップ間の位置精度を厳しくしているが、位置
ずれを起こすと、光軸が変わってくるような状態がある。
【０００４】
２波長ハイブリッドレーザダイオード９１から出射されたレーザ光（ＣＤ用のレーザ光
ａまたはＤＶＤ用のレーザ光ｂ）は、２波長両面回折素子９２、偏光ビームスプリッタ９
３、および１／４波長板９６を通ってアッパーミラー９７で上方に立ち上げられて図示し
ない対物レンズを通って光ディスクのトラックに照射される。そして、照射されたレーザ
光は、光ディスクから反射されて、アッパーミラー９７、１／４波長板９６を介して偏光
ビームスプリッタ９３に入射されて反射され、光軸補正素子９４を通って光検出器９５に
入射される。
【０００５】
光軸補正素子９４は、偏光ビームスプリッタ９３からの反射光が破線Ｌ１で示すような
方向になるのを補正して実線Ｌ２で示すような方向になるようにしている。この光軸補正
素子９４が必要なのは、２波長ハイブリッドレーザダイオード９１は半導体チップを２個
使用しているので、台座上の半導体チップ間の距離が誤差で変動した場合に、それを補正
するためである。この光軸補正素子９４を用いると、光検出器９５は従来からある一般的
なものを使用できるが、この光軸補正素子９４が光学系に必要となり、光学系の素子が余
分に１個必要になり、コストアップにもつながる。光検出器９５の受光面の形状は図１２
に示すようになり、図１２において、１０１はメインビームの反射光を受光する受光部で
あり、１０２，１０３はサブビームの反射光を受光部である。
【０００６】
また、以上説明したような構成の光学系にすると、図１３に示すようにメインビーム１
１１の光スポットおよびサブビーム１１２，１１３の光スポットが楕円形になる。メイン
ビーム１１１が光ディスク上のトラックから位置ずれを起こさないようにするために、光
ピックアップの対物レンズを光ディスクの半径方向に動かして、メインビーム１１１がト
ラックの中心に来るように制御するトラッキングアクチュエータ（図示せず）が光ピック
アップに備えられており、メインビーム１１１がトラックの中心に来ているかを検出する
ためにサブビーム１１２，１１３が設けられている。
【０００７】
メインビーム１１１の光スポットおよびサブビーム１１２，１１３の光スポットが楕円
形になっている長軸方向がトラッキング方向になるが、実際は微小な光があり、隣接する
トラックや近くのトラックの信号を拾ったりする場合があるので、信号の再生精度が劣る
ことになる。
【０００８】
図１６は第２の従来の光ピックアップにおける光学系の構成を模式的に示す図である。
この光ピックアップの光学系は、ＣＤ用レーザダイオード１４１、ＣＤ用回折素子１４２
、ＤＶＤ用レーザダイオード１４３、ＤＶＤ用回折素子１４４、ビームスプリッタ１４５
、ビームスプリッタ１４６、１／４波長板、アッパーミラー１４８、光検出器１４９など
を備えている。このような光学系を有する光ピックアップは、バルク方式の光ピックアッ
プと呼ばれている。光検出器１４９の受光面の形状は図１７に示すようになる。図１７に
おいて、１５１はメインビームの反射光を受光する受光部であり、１５２，１５３はサブ
ビームの反射光を受光部である。
【０００９】
この光ピックアップの光学系では、ＣＤ用レーザダイオード１４２とＤＶＤ用レーザダ
イオード１４３が個別に設けられているので、それぞれから出射されたレーザ光の光軸を
ビームスプリッタ１４５で合わすことができ、ビームスプリッタ１４５から以降の光路を
ＣＤ用とＤＶＤ用に共通して使用することができる。したがって、この光ピックアップの
光学系では前述した光軸補正素子が不要になる。
【００１０】
この構成の光学系では、ＣＤ用レーザダイオード１４２またはＤＶＤ用レーザダイオー
ド１４３からのレーザ光はトラッキング方向に対して斜め方向の入射になるので、図１８
に示すようにメインビーム１６１およびサブビーム１６２，１３の光スポットはトラッキ
ング方向に対して角度θだけ長軸が傾いた楕円形になる。このような構成にすると、隣接
するトラックや近くのトラックの信号が混入することが少なくなり、再生信号のノイズ成
分を削減することができる。
【００１１】
この構成の光学系でも性能的な改善ができるが、ＣＤ用レーザダイオード１４２とＤＶ
Ｄ用レーザダイオード１４３を個別に設けているので、光学的な素子の個数が前述した第
１の従来の光ピックアップの光学系に比べて多くなり、この分、コストアップになる傾向
がある。
【特許文献１】特開平９−３２６１２７号公報
【特許文献２】特開２００１−２１６６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上説明したように、図１１に示すような第１の従来の光ピックアップにおける光学系
の構成では、２波長ハイブリッドレーザダイオード９１は半導体チップを２個使用してい
るので、台座上の半導体チップ間の距離が誤差で変動した場合に、それを補正するために
光軸補正素子９４が必要となり、この分、コストアップになるという課題がある。また、
図１３に示すように、メインビーム１１１の光スポットおよびサブビーム１１２，１１３
の光スポットの楕円の長軸がトラッキング方向になるが、実際は微小な光があり、隣接す
るトラックや近くのトラックの信号を拾ったりする場合があるので、信号の再生精度が劣
るという課題がある。
【００１３】
また、図１６に示すような第２の従来の光ピックアップにおける光学系の構成では、Ｃ
Ｄ用レーザダイオード１４２とＤＶＤ用レーザダイオード１４３を個別に設けているので
、光学的な素子の個数が前述した第１の従来の光ピックアップの光学系に比べて多くなり
、この分、コストアップになるという課題がある。
【００１４】
なお、特許文献１の従来技術は、特徴とする基本的な構成として、対物レンズにより再
生条件の異なる光ディスクの記録面にレーザビームを照射し、該記憶面より反射されるレ
ーザビームを光検出器に導く光学手段と、レーザビームの偏光方向を前記再生条件に応じ
て選択的に特定方向に変更させる変更面切換手段と、該偏光面切換手段を透過した光を入
射して特定方向に偏光するレーザビームの外周側を遮光する偏光選択手段とを備えている
。また、光学的な構成としては、前述したような２波長ハイブリッドレーザダイオードを
用いた光ピックアップや、バルク方式の光ピックアップ、あるいは後述するような２波長
モノリシックレーザダイオードを用いた光ピックアップが備えられている。
【００１５】
しかしながら、液晶素子で対物レンズの開口を制限するため、偏光方向は直交であり、
また、レーザダイオードの回動を調整することにより、偏光方向を水平または垂直方向に
調整するだけであり、レーザ光をトラッキング方向に対して斜め方向に入射するわけでは
ないので、傾いた楕円の光スポットを形成することはなく、これにより、隣接するトラッ
クや近くのトラックの信号が混入することがあり、再生信号にノイズ成分が乗ることにな
る。
【００１６】
特許文献２の従来技術では、マルチ半導体レーザ（モノリシックレーザダイオード）を
使用しているが、ＣＤ用格子（片面格子）とＤＶＤ用格子（片面格子）とが別々に設けら
れているので、前述した２波長両面回折素子を使用している場合の構成と同じで、光軸補
正素子が必要となって、光学系の素子数が多くなり、また、片面格子を用いているが、光
軸補正素子を用いた場合に対応した光検出器の受光面を有している。
【００１７】
なお、特許文献１，２の従来技術とも、２波長片面回折素子を用いて、光学補正素子は
用いなく、レーザ光をトラッキング方向に対して斜め方向に入射する場合の構成において
、光検出器の受光面形状については開示されていない。
【００１８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、２波長モノリシックレ
ーザダイオードを用い、レーザ光のパワー低減を改善し、良好な記録再生を行うことがで
き、しかも光学系のコストダウンも図れる光ピックアップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光ディスクに情報を光学的に書き込ん
だり、光ディスクに記録された情報を光学的に読み出したりする光ピックアップにおいて
、互いに波長が異なるＣＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光を出射する２波長モノリシック
レーザダイオードと、この２波長モノリシックレーザダイオードから出射されたＣＤ用レ
ーザ光またはＤＶＤ用レーザ光を分光する２波長片面回折素子と、この２波長片面回折素
子を通過したレーザ光を光ディスク側へ導くために通過させる共に光ディスクからの反射
光を反射させて光検出器側に導くための偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリ
ッタで反射された反射光に非点収差を与えるシリンドリカルレンズと、このシリンドリカ
ルレンズを通過した収束光を受光できるように受光面におけるＣＤ用受光部をＤＶＤ用受
光部よりずらして配置した光検出器とを備え、光ディスク上の光スポットを示す楕円の長
軸方向がトラッキング方向に対して斜めになるようにする光学系を構成し、この光学系に
合うように前記光検出器の受光部を受光面に配置した構成を有することを特徴とする光ピ
ックアップを提供する。
【００２０】
この構成において、ＣＤ用レーザが２波長モノリシックレーザダイオードから出射され
、２波長片面回折素子に入射されると、２波長片面回折素子でＣＤ用のメインビームと２
個のサブビームに分光されて出射され、偏光ビームスプリッタを通過して、所定の光学素
子を介して光ディスクの記録面に照射される。この光学系は、光ディスク上でトラッキン
グ方向に対してＣＤ用のメインビームと２個のサブビームの各光スポットを示す楕円の長
軸方向が斜めになるようにしている。そして、光ディスクからのＣＤ用のメインビームと
２個のサブビームの各反射光は、所定の光学素子を介して偏光ビームスプリッタに入射さ
れて反射され、更にシリンドリカルレンズに入射されて非点収差で収束される。この非点
収差は、ＣＤの記録／再生時のフォーカスエラー検出のために用いられる。その収束され
た光は、光検出器の受光面におけるＣＤ用受光部に入射され、ＣＤの再生信号としての電
気信号に変換される。
【００２１】
また、ＤＶＤ用レーザが２波長モノリシックレーザダイオードから出射され、２波長片
面回折素子に入射されると、２波長片面回折素子でＤＶＤ用のメインビームと２個のサブ
ビームに分光されて出射され、偏光ビームスプリッタを通過して、所定の光学素子を介し
て光ディスクの記録面に照射される。この光学系は、光ディスク上でトラッキング方向に
対してＤＶＤ用のメインビームと２個のサブビームの各光スポットを示す楕円の長軸方向
が斜めになるようにしている。そして、光ディスクからのＤＶＤ用のメインビームと２個
のサブビームの各反射光は、所定の光学素子を介して偏光ビームスプリッタに入射されて
反射され、更にシリンドリカルレンズに入射されて非点収差で収束される。この非点収差
は、ＤＶＤの記録／再生時のフォーカスエラー検出のために用いられる。この収束された
光は、光検出器の受光面におけるＤＶＤ用受光部に入射され、ＤＶＤの再生信号として電
気信号に変換される。
【００２２】
この構成によれば、２波長モノリシックレーザダイオードを用いることにより、光軸補
正素子が不要になり、この分、コストダウンを図れる。また、メインビームおよびサブビ
ームを光ディスクのトラッキング方向に対して斜め入射させることにより、記録／再生の
精度の向上を図れる。また、２波長片面回折素子を用いることにより、当該レーザ光が不
要な格子を透過しないので、不要な分光を抑え、透過率が上がり、これにより、レーザ光
のパワーが高まり、記録／再生の精度の向上を図れる。
【００２３】
請求項２の発明は、光ディスクに情報を光学的に書き込んだり、光ディスクに記録され
た情報を光学的に読み出したりする光ピックアップにおいて、互いに波長が異なる第１の
レーザ光と第２のレーザ光を出射するモノリシックレーザ発光手段と、このモノリシック
レーザ発光手段から出射された第１のレーザ光または第２のレーザ光を分光する片面分光
手段と、この片面分光手段を通過したレーザ光を光ディスク側へ導くために通過させる共
に光ディスクからの反射光を反射させて光検出器側に導くための偏光手段と、この偏光手
段で反射された反射光に非点収差を与える非点収差手段と、この非点収差手段を通過した
収束光を受光できるように受光面における第１のレーザ反射光用受光部を第２のレーザ反
射光用受光部よりずらして配置した光検出器とを備え、光ディスク上の光スポットを示す
楕円の長軸方向がトラッキング方向に対して斜めになるようにする光学系を構成し、この
光学系に合うように前記光検出器の受光部を受光面に配置した構成を有することを特徴と
する光ピックアップを提供する。
【００２４】
この構成において、第１のレーザ光または第２のレーザ光がモノリシックレーザ発光手
段から出射され、片面分光手段に入射されると、片面分光手段で第１のレーザ光または第
２のレーザ光に対応するメインビームと２個のサブビームに分光されて出射され、偏光手
段を通過して、所定の光学素子を介して当該光ディスクの記録面に照射される。この光学
系は、当該光ディスク上でトラッキング方向に対してメインビームと２個のサブビームの
各光スポットを示す楕円の長軸方向が斜めになるようにしている。そして、当該光ディス
クからのメインビームと２個のサブビームの各反射光は、所定の光学素子を介して偏光手
段に入射されて反射され、更に非点収差手段に入射されて非点収差で収束される。この非
点収差は、当該ディスクの記録／再生時のフォーカスエラー検出のために用いられる。そ
の収束された光は、光検出器の受光面における受光部に入射され、当該光ディスクの再生
信号としての電気信号に変換される。
【００２５】
この構成によれば、モノリシックレーザ発光手段を用いることにより、光軸補正素子が
不要になり、この分、コストダウンを図れる。また、メインビームおよびサブビームを光
ディスクのトラッキング方向に対して斜め入射させることにより、記録／再生の精度の向
上を図れる。また、片面分光手段を用いることにより、当該レーザ光が不要な格子を透過
しないので、不要な分光を抑え、透過率が上がり、これにより、レーザ光のパワーが高ま
り、記録／再生の精度の向上を図れる。
【００２６】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記第１のレーザ光はＣＤ用レーザ光
であり、前記第２のレーザ光はＤＶＤ用レーザ光であるので、ＣＤおよびＤＶＤに対して
記録／再生を行うために用いられる光ピックアップに適用できる。
【００２７】
請求項４の発明では、請求項２の発明において、前記モノリシックレーザ発光手段は２
波長モノリシックレーザダイオードであるので、２波長モノリシックレーザダイオードは
、半導体チップを台座に載置してレーザダイオード間の位置調整するものではなく、第１
のレーザ光と第２のレーザ光との間の位置精度が格段に上がり、これにより、従来の光ピ
ックアップの光学系のような光軸補正素子を除去することができる。
【００２８】
請求項５の発明では、請求項２の発明において、前記片面分光手段は２波長片面回折素
子であるので、当該レーザ光が不要な格子を透過しなくなり、不要な分光を抑え、透過率
が上がる。
【００２９】
請求項６の発明では、請求項２の発明において、前記偏光手段は偏光ビームスプリッタ
であるので、光ディスクへのレーザ光は通過させ、光ディスクからの反射光は反射させる
ことができる。
【００３０】
請求項７の発明では、請求項２の発明において、非点収差手段はシリンドリカルレンズ
であるので、シリンドリカル面のＲ（アール）により第１，第２のレーザ光の反射光の光
軸をそれぞれ傾斜させることができ、これにより、光検出器の所定の受光部に反射光を入
射させることができる。また、反射光に非点収差を与えることにより、フォーカスエラー
検出が可能になる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように本発明によれば、光ディスクに情報を光学的に書き込んだり、光ディスク
に記録された情報を光学的に読み出したりする光ピックアップにおいて、互いに波長が異
なるＣＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光を出射する２波長モノリシックレーザダイオード
と、この２波長モノリシックレーザダイオードから出射されたＣＤ用レーザ光またはＤＶ
Ｄ用レーザ光を分光する２波長片面回折素子と、この２波長片面回折素子を通過したレー
ザ光を光ディスク側へ導くために通過させる共に光ディスクからの反射光を反射させて光
検出器側に導くための偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタで反射された
反射光に非点収差を与えるシリンドリカルレンズと、このシリンドリカルレンズを通過し
た収束光を受光できるように受光面におけるＣＤ用受光部をＤＶＤ用受光部よりずらして
配置した光検出器とを備え、光ディスク上の光スポットを示す楕円の長軸方向がトラッキ
ング方向に対して斜めになるようにする光学系を構成し、この光学系に合うように前記光
検出器の受光部を受光面に配置した構成を有する。
【００３２】
したがって、２波長モノリシックレーザダイオードを用いることにより、光軸補正素子
が不要になり、この分、コストダウンを図れる。また、メインビームおよびサブビームを
光ディスクのトラッキング方向に対して斜め入射させることにより、記録／再生の精度の
向上を図れる。また、２波長片面回折素子を用いることにより、当該レーザ光が不要な格
子を透過しないので、不要な分光を抑え、透過率が上がり、これにより、レーザ光のパワ
ーが高まり、記録／再生の精度の向上を図れる。
【００３３】
また、本発明によれば、光ディスクに情報を光学的に書き込んだり、光ディスクに記録
された情報を光学的に読み出したりする光ピックアップにおいて、互いに波長が異なる第
１のレーザ光と第２のレーザ光を出射するモノリシックレーザ発光手段と、このモノリシ
ックレーザ発光手段から出射された第１のレーザ光または第２のレーザ光を分光する片面
分光手段と、この片面分光手段を通過したレーザ光を光ディスク側へ導くために通過させ
る共に光ディスクからの反射光を反射させて光検出器側に導くための偏光手段と、この偏
光手段で反射された反射光に非点収差を与える非点収差手段と、この非点収差手段を通過
した収束光を受光できるように受光面における第１のレーザ反射光用受光部を第２のレー
ザ反射光用受光部よりずらして配置した光検出器とを備え、光ディスク上の光スポットを
示す楕円の長軸方向がトラッキング方向に対して斜めになるようにする光学系を構成し、
この光学系に合うように前記光検出器の受光部を受光面に配置した構成を有する。
【００３４】
したがって、モノリシックレーザ発光手段を用いることにより、光軸補正素子が不要に
なり、この分、コストダウンを図れる。また、メインビームおよびサブビームを光ディス
クのトラッキング方向に対して斜め入射させることにより、記録／再生の精度の向上を図
れる。また、片面分光手段を用いることにより、当該レーザ光が不要な格子を透過しない
ので、不要な分光を抑え、透過率が上がり、これにより、レーザ光のパワーが高まり、記
録／再生の精度の向上を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の
一実施形態に係る光ピックアップにおける光学系の構成を模式的に示す図である。
【００３６】
この光ピックアップの光学系は、２波長モノリシックレーザダイオード１、２波長片面
回折素子２、偏光ビームスプリッタ３、シリンドリカルレンズ４、光検出器５、１／４波
長板６、アッパーミラー７などを備えている。なお、対物レンズは図示を省略する。この
光学系に用いられている２波長モノリシックレーザダイオード１は半導体チップが１個か
らなるモノリシックレーザダイオードであり、図示しない台座に載置され、ＣＤ用レーザ
光ａとＤＶＤ用レーザ光ｂを出射する。この２波長モノリシックレーザダイオード１は、
半導体チップを台座に載置してレーザダイオード間の位置調整するものではないので、Ｃ
Ｄ用レーザ光ａとＤＶＤ用レーザ光ｂとの間の位置精度が格段に上がり、これにより、従
来の光ピックアップの光学系のような光軸補正素子を除去することができる。
【００３７】
２波長モノリシックレーザダイオード１は、一つの半導体チップ内に２個のレーザダイ
オードが収納されており、図示しない台座に取付けられていて、ＣＤ用のレーザ光ａとＤ
ＶＤ用のレーザ光ｂが個別に出射されるようになっている。２波長モノリシックレーザダ
イオード１は台座に取付けられているため、半導体チップ間の位置精度を高くして厳しく
しているが、位置ずれを起こすと、光軸が変わってくるような状態がある。
【００３８】
ところで、前述した図１１に示す従来の光ピックアップの光学系において、２波長ハイ
ブリッドレーザダイオード９１から出射されたレーザ光（ＣＤ用のレーザ光ａまたはＤＶ
Ｄ用のレーザ光ｂ）は、２波長両面回折素子９２、偏光ビームスプリッタ９３、および１
／４波長板９６を通ってアッパーミラー９７で上方に立ち上げられて図示しない対物レン
ズを通って光ディスクのトラックに照射される。そして、照射されたレーザ光は、光ディ
スクから反射されて、アッパーミラー９７、１／４波長板９６を介して偏光ビームスプリ
ッタ９３に入射されて反射され、光軸補正素子９４を通って光検出器９５に入射される。
【００３９】
図１１に示す光ピックアップの光学系において、光軸補正素子９４を除去した場合は、
ＤＶＤ用レーザ光ｂの反射光は破線Ｌ１で示すような光路で光検出器９５に入射されるの
で、それに合うように受光面を光検出器９５に設けたとしても、２波長ハイブリッドレー
ザダイオード９１のＣＤ用半導体チップとＤＶＤ用半導体チップ間の位置の調整精度が劣
るので、図２に示すような受光面形状を作成してもレーザ光の反射光を正しく受光するこ
とが不可能であった。
【００４０】
そこで、本実施形態では、２波長ハイブリッドレーザダイオードの代わりに２波長モノ
リシックレーザダイオードを用い、光軸補正素子を除去している。また、本実施形態では
、図６に示すように、斜めにメインビームＭとサブビームＳ１，Ｓ２を光ディスクの記録
面に入射させることによって再生精度の向上を図っている。
【００４１】
本実施形態では、光検出器５の受光面は図２に示すような形状を有し、図２において、
２１はＤＶＤ側のメインビーム反射光受光部、２２，２３はＤＶＤ側のサブビーム反射光
受光部、２４はＣＤ側のメインビーム反射光受光部、２５，２６はＣＤ側のサブビーム反
射光受光部を示す。ＤＶＤ側のメインビーム反射光受光部２１とサブビーム反射光受光部
２２またはサブビーム反射光受光部２３との間隔は例えば１５０μｍであり、ＣＤ側のメ
インビーム反射光受光部２４とサブビーム反射光受光部２５またはサブビーム反射光受光
部２６との間隔は例えば１８０μｍである。
【００４２】
詳しくは、図４に示すように、例えば、ＤＶＤ側のメインビーム反射光受光部２１は縦
横１１０μｍであり、サブビーム反射光受光部２２，２３は縦１２０μｍで横１１５μｍ
である。ＣＤ側のメインビーム反射光受光部２４は縦横９０μｍであり、サブビーム反射
光受光部２２，２３は縦１００μｍで横９０μｍである。
【００４３】
また、図３に示すように、ＣＤ側のメインビーム反射光受光部２４は、ＤＶＤ側のメイ
ンビーム反射光受光部２１に対して、Ｘ方向に  α・ｃｏｓθ＋β・ｃｏｓ４５°移動さ
せ、Ｙ方向に  α・ｓｉｎθ＋β・ｓｉｎ４５°移動させた位置にある。但し、αはＤＶ
Ｄ側の発光点とＣＤ側の発光点との間隔、βは復路におけるシリンドリカルレンズ４によ
る光軸ずれ、θは光ディスク上における光スポットの長円方向（楕円の長軸方向）のトラ
ッキング方向に対する傾き（図６参照）を示す。
【００４４】
シリンドリカルレンズ４は、図１０（Ｃ）に示すように円筒の一部を切断したような形
状を有している。図１０（Ａ）は図１０（Ｃ）に示す断面線Ｘから見たシリンドリカルレ
ンズ４の形状を示し、図１０（Ｂ）は図１０（Ｃ）に示す断面線Ｙから見たシリンドリカ
ルレンズ４の形状を示す。このシリンドリカルレンズ４は、フォーカスエラー検出のため
に光ディスクからの反射光に非点収差を与えている。図１０（Ａ）に示すように凹面４ｄ
により、非点収差を与えると共に、シリンドリカルレンズ母線と直交する方向に収束光の
光軸が互いに離れるように屈折される。また、シリンドリカルレンズ４は、図１０（Ａ）
に示すように面４ｅに図示しない格子が形成され、光軸補正素子としての作用を発揮でき
るように構成されている。
【００４５】
このシリンドリカルレンズ４を用いることによって、焦点の位置を軸上で異ならせ、断
面線Ｘ（Ｘ軸）上のレーザ光は図１０（Ａ）の場合、受光面位置よりも図から見て下側に
焦点が合っている状態を示し、断面線Ｙ（Ｙ軸）上のレーザ光は図１０（Ｂ）の場合、受
光面位置よりも図から見て上側に焦点が合っている状態を示している。
【００４６】
ところで、前述した従来の光ピックアップの光学系に用いられている２波長両面回折素
子１２０は例えば図１４に示すような構成になっている。図１４において、２波長両面回
折素子１２０は、一方面にＣＤ用格子１２１が、他方面にＤＶＤ用格子１２２がそれぞれ
形成されており、ＣＤ用レーザ光ａはＣＤ用格子１２１によりメインビームａ１とサブビ
ームａ２，ａ３との３個に分光され、ＤＶＤ用レーザ光ｂはＤＶＤ用格子１２２によりメ
インビームｂ１とサブビームｂ２，ｂ３との３個に分光される。ＤＶＤ用格子１２２は、
ＤＶＤ用の波長のレーザ光ｂが来たときに、そのレーザ光ｂをメインビームｂ１とサブビ
ームｂ２，ｂ３の３個に分光する。したがって、理想的にはＤＶＤ用の波長以外のレーザ
光（ＣＤ用レーザ光ａ）が来たときは、ＤＶＤ用格子１２２は、そのレーザ光ａを全部透
過すれば良いが、実際は破線で示すように分光される光が僅かにある。
【００４７】
逆に、ＣＤ用格子１２１は、ＣＤ用の波長のレーザ光ａが来たときに、そのレーザ光ａ
をメインビームａ１とサブビームａ２，ａ３の３個に分光するが、ＣＤ用の波長以外のレ
ーザ光（ＤＶＤ用レーザ光ｂ）が来たときは、ＣＤ用格子１２１は、そのレーザ光ｂを全
部透過すれば良いが、実際は破線で示すように分光される光が僅かにある。
【００４８】
このような構成の２波長両面回折素子１２０は、光検出器の受光面でのサブビーム位置
を格子ピッチやＣＤ用格子とＤＶＤ用格子との間隔などで制御でき、また、ＣＤ／ＤＶＤ
の分光比を個別に設定できるが、２個の格子を通過するため、破線で示すように不必要に
分光されてしまい、全体として透過率が悪化する。
【００４９】
それを改善するために、図８に示すような２波長片面回折素子２を用いると、同一の格
子であるＣＤ・ＤＶＤ用格子２０１でＣＤ用レーザ光ａの分光、またはＤＶＤ用レーザ光
ｂの分光を行うため、各波長のレーザ光における１次光の角度差により、光検出器の受光
面でのサブビーム位置がＣＤとＤＶＤとで異なる。また、同一の格子であるため、ＤＶＤ
分光比を設定すると自動的にＣＤ分光比も決定され、また、不必要な分光が発生せず、透
過率が上がる。
【００５０】
その透過率が上がる理由は、例えばＤＶＤ用レーザ光ｂは波長λが６６０ｎｍであり、
それに対して図７に示すようにＣＤ・ＤＶＤ用格子２０１のピッチをｄとし、ＤＶＤ用レ
ーザ光ｂのメインビームｂ１とサブビームｂ２，ｂ３との角度をαとすると、ｄ・ｓｉｎ
α＝λという関係式がある。また、メインビームｂ１とサブビームｂ２，ｂ３との比を設
定することができ、これは格子２０１の深さｆを変えることによって、例えばサブビーム
の光強度：メインビームの光強度：サブビームの光強度＝１：１０：１になったり、サブ
ビームの光強度：メインビームの光強度：サブビームの光強度＝１：２０：１になったり
する。理論的（理想的）には、サブビームの光強度：メインビームの光強度：サブビーム
の光強度＝１：∞：１になれば良いが、これは実現が難しい。
【００５１】
一方、図１４で説明した２波長両面回折素子１２０においてＣＤ用格子１２１で、例え
ばサブビームの光強度：メインビームの光強度：サブビームの光強度＝１：７：１とし、
ＤＶＤ用格子１２２で、例えばサブビームの光強度：メインビームの光強度：サブビーム
の光強度＝１：２０：１としている。このような設定にすると、２波長両面回折素子１２
０は２個の格子を使用しているので、不必要な格子を透過することによって、透過率が低
下する。
【００５２】
それに対して図７に示すような２波長片面回折素子２は必要のない格子は光を透過しな
いので、格子のピッチｄと深さｆは、ＣＤ用とＤＶＤ用の両方のレーザ光において２波長
両面回折素子１２０における前記光強度の比をほぼ満足するような値に設定されている。
したがって、２波長片面回折素子２は、光が不要格子を透過しないことによって透過率が
向上する。
【００５３】
なお、従来の光ピックアップでは、２波長両面回折素子を使用して、２波長片面回折素
子を使用しなかったのは次のような理由によるものである。光検出器の受光面には、例え
ば図１５に示すように配置されたＤＶＤ側のメインビームの反射光の受光部１３１と、Ｄ
ＶＤ側のサブビームの反射光の受光部１３２，１３３と、ＣＤ側のメインビームの反射光
の受光部１３４と、ＣＤ側のサブビームの反射光の受光部１３５，１３６とが設けられて
おり、このように配置された受光部にそれぞれのビームの反射光が受光できるように、Ｃ
Ｄ用レーザ光の回折角度とＤＶＤ用レーザ光の回折角度とを２波長両面回折素子で個別に
設定できるため、また、一方、２波長片面回折素子は格子が１個であるので、ＤＶＤ側で
格子のピッチを決めてしまうと、分光の角度が決まってしまい、ＣＤ用レーザ光の反射光
が所定の受光部に届かなくなるため、従来の光ピックアップでは２波長両面回折素子を使
用している。
【００５４】
したがって、透過率が劣るので、光の伝達効率が悪い。このような光ピックアップを用
いてＤＶＤに情報を記録する場合、例えば４倍速や８倍速で記録できるものがあるが、倍
速と対物レンズからの光量とが比例している状態に近いもので、２波長両面回折素子の透
過率が劣ると、レーザダイオードから出射されたレーザ光が対物レンズまで届くまでに、
レーザ光のパワーが低下することになるので、レーザダイオードの光出力を上げなければ
ならなくなり、これがコストアップにつながることになる。このため、レーザダイオード
の光出力を下げて、しかも対物レンズからの光出力を上げようとすると、２波長両面回折
素子の透過率を上げて行かなければならないので、本実施形態では、２波長片面回折素子
を用いるようにしている。
【００５５】
なお、２波長片面回折素子２のＣＤ・ＤＶＤ用格子は、２波長両面回折素子のＤＶＤ用
格子の部分に近いものであるが、格子の深さはそれとは異なる。２波長両面回折素子のＤ
ＶＤ用格子はＣＤ用レーザ光を１００％近く透過させるようにしているが、２波長片面回
折素子ＣＤ・ＤＶＤ用格子では、ＣＤ用レーザ光が入射したときに前述した比率に近いと
ころで回折させなければならないので、その比率に近いところで設定できるように格子の
深さを適切に選んでいる。
【００５６】
図７は本実施形態における光検出器の受光面を示す図であり、７１はＤＶＤ側のメイン
ビームの反射光の受光部、７２，７３はＤＶＤ側のサブビームの反射光の受光部、７４は
ＣＤ側のメインビームの反射光の受光部、７５，７６はＣＤ側のサブビームの反射光の受
光部を示す。ＤＶＤ側のメインビームの反射光の受光部７１と、ＤＶＤ側のサブビームの
反射光の受光部７２，７３との間隔は、例えば１５０μｍであり、ＣＤ側のメインビーム
の反射光の受光部７４と、ＣＤ側のサブビームの反射光の受光部７５，７６との間隔は、
例えば１８０μｍである。このように、ＣＤ側のサブビームの反射光の受光部７５，７６
の配置がＤＶＤ側のサブビームの反射光の受光部７２，７３の配置に対してずらすのは、
シリンドリカルレンズを用いることができるようにするためである。
【００５７】
図８に示すような２波長片面回折素子２でＣＤ用レーザ光ａの分光またはＤＶＤ用レー
ザ光ｂの分光を行うため、各レーザ光の波長における１次光の角度差により、光検出器の
受光面上でのサブビームの反射光の受光部の位置がメインビームの反射光の受光部の位置
に対して図９で説明したようにＣＤ側とＤＶＤ側とで異なる。したがって、本実施形態で
は、図１に示すように、２波長片面回折素子２を用い、しかも２波長モノリシックレーザ
ダイオード１を用い、従来のような光軸補正素子を削除して、その代わりにシリンドリカ
ルレンズ４を用い、光ディスク上で楕円の長軸方向がトラッキング方向に対して斜めにな
るようにした光学系を構成し、この光学系に合うような光検出器５の受光部が図９に示す
ように配置されている。
【００５８】
以上説明したように本実施形態によれば、２波長モノリシックレーザダイオード１を用
いることにより、光軸補正素子が不要になり、この分、コストダウンを図れる。また、メ
インビームおよびサブビームを光ディスクのトラッキング方向に対して斜め入射させるこ
とにより、記録／再生の精度の向上を図れる。また、２波長片面回折素子２を用いること
により、当該レーザ光が不要な格子を透過しないので、不要な分光を抑え、透過率が上が
り、これにより、レーザ光のパワーが高まり、記録／再生の精度の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ピックアップにおける光学系の構成を模式的に示す図である。
【図２】前記実施形態において光ピックアップにおける光検出器の受光面形状を示す図である。
【図３】図２におけるＤＶＤ側のメインビーム反射光の受光部とＣＤ側のサブビーム反射光の受光部との位置関係を示す図である。
【図４】図２に対応する詳細なＤＶＤ側のメインビーム反射光の受光部とＣＤ側のサブビーム反射光の受光部との位置関係を示す図である。
【図５】図４におけるＤＶＤ側のメインビーム反射光の受光部とＣＤ側のサブビーム反射光の受光部との位置関係を示す図である。
【図６】前記実施形態においてトラッキング方向に対して斜めにメインビームとサブビームが光ディスクの記録面に入射されている状態を示す図である。
【図７】前記実施形態において２波長片面回折素子のＣＤ・ＤＶＤ用格子のピッチと、ＤＶＤ用メインビームとサブビームとの角度と、ビームの波長との関係を説明するための図である。
【図８】前記実施形態における２波長片面回折素子の構成を説明するための図である。
【図９】前記実施形態において光検出器の受光面上でのサブビーム反射光の受光部の位置がメインビームの反射光の受光部の位置に対してずれていることを説明するための図である。
【図１０】前記実施形態においてシリンドリカルレンズの形状を説明するための図である。
【図１１】第１の従来の光ピックアップにおける光学系の構成を模式的に示す図である。
【図１２】前記第１の従来の光ピックアップにおける光検出器の受光面の形状を示す図である。
【図１３】前記第１の従来の光ピックアップにおいてトラッキング方向に対してメインビームとサブビームが光ディスクの記録面に入射されている状態を示す図である。
【図１４】前記第１の従来の光ピックアップにおいて２波長両面回折素子の構成を説明するための図である。
【図１５】前記第１の従来の光ピックアップにおいて光検出器の受光面の形状を示す図である。
【図１６】第２の従来の光ピックアップにおける光学系の構成を模式的に示す図である。
【図１７】前記第２の従来の光ピックアップにおいて光検出器の受光面の形状を示す図である。
【図１８】前記第２の従来の光ピックアップにおいてトラッキング方向に対して斜めにメインビームとサブビームが光ディスクの記録面に入射されている状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    ２波長モノリシックレーザダイオード（モノリシックレーザ発光手段）
２    ２波長片面回折素子（片面分光手段）
３    偏光ビームスプリッタ（偏光手段）
４    シリンドリカルレンズ（非点収差手段）
５    光検出器
２１    ＤＶＤ側のメインビーム反射光受光部（ＤＶＤ用受光部）
２２，２３    ＤＶＤ側のサブビーム反射光受光部（ＤＶＤ用受光部）
２４    ＣＤ側のメインビーム反射光受光部（ＣＤ用受光部）
２５，２６    ＣＤ側のサブビーム反射光受光部（ＣＤ用受光部）
【図１】
2006012303.tif 000003
【図２】
2006012303.tif 000004
【図３】
2006012303.tif 000005
【図４】
2006012303.tif 000006
【図５】
2006012303.tif 000007
【図６】
2006012303.tif 000008
【図７】
2006012303.tif 000009
【図８】
2006012303.tif 000010
【図９】
2006012303.tif 000011
【図１０】
2006012303.tif 000012
【図１１】
2006012303.tif 000013
【図１２】
2006012303.tif 000014
【図１３】
2006012303.tif 000015
【図１４】
2006012303.tif 000016
【図１５】
2006012303.tif 000017
【図１６】
2006012303.tif 000018
【図１７】
2006012303.tif 000019
【図１８】
2006012303.tif 000020